JP2013241799A - 開口を有する鉄筋コンクリート梁又は柱の設計方法、設計装置、及び設計プログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】主筋と、当該主筋と直交する補強筋と、円形又は矩形の開口とを有する鉄筋コンクリートの梁又は柱の設計方法であって、開口が円形の場合には開口の径、開口が矩形の場合には当該開口の外接円の径、開口のかぶり厚、円形の開口の中心又は外接円の中心を通り主筋と直交する仮想直線と主筋との交点と当該仮想直線と円形の開口又は外接円との交点との間の距離、仮想直線と主筋との交点と仮想直線と主筋との交点から最も離れて配置された補強筋と主筋との交点との間の距離に基づいてせん断信頼強度を算出する。せん断信頼強度の算出には、トラス機構の角度に近似する近似角度を用いる。
【選択図】図8
Description
<<鉄筋コンクリートの梁の構成>>
図5は、実施形態に係る開口を有する鉄筋コンクリートの梁を示す。図5に示すように、実施形態に係る鉄筋コンクリートの梁は、断面が長方形であり、梁の軸方向に伸びる複数の主筋と、この主筋と直交するように配置された複数の補強筋と、コンクリートとによって構成され、鉄筋コンクリートには径の異なる複数の開口が形成されている。後述する実施形態に係る鉄筋コンクリートの梁の設計方法によれば、図5に示すような複数の開口を有し、かつ、開口が偏心している鉄筋コンクリートのせん断信頼強度を従来よりも容易且つ精度よく算出することができる。以下、詳細に説明する。
図6は、実施形態に係る鉄筋コンクリートの梁の設計装置(以下、単に設計装置とする)の構成を示す。設計装置1は、汎用のコンピュータによって構成され、CPU5(中央演算処理装置)及びメモリ6を有する処理装置2、キーボード、マウスからなる入力装置3、ディスプレイからなる表示装置4を備える。入力装置3は、開口の径、かぶり厚等の情報の入力を受け付ける。CPU5は、メモリに格納された、せん断信頼強度を算出する設計プログラムを実行し、入力装置3を介して入力される情報(開口の径、かぶり厚等)に基づいて、せん断信頼強度を算出する。表示装置4は、入力装置3を介して入力される情報、算出結果を表示する。なお、設計装置1は、タブレット端末、携帯端末によって構成してもよい。また、タブレット端末や携帯端末では、情報の受け付け、算出結果の表示のみを行い、タブレット端末や携帯端末とネットワークを介して接続されたサーバ上でせん断信頼強度の算出を行うようにしてもよい。
図7は、せん断信頼強度の算出処理フローを示す。算出処理は、設計プログラムが起動されることで開始される。ステップ01では、処理装置2は、表示装置4に入力画面を表
示させ、せん断信頼強度を算出するために必要な情報の入力を受け付ける。ここで、図8は、入力画面の一例を示す。図8に示す入力画面には、画面左側に入力欄が表示され、画面右側にイメージ図が表示されている。入力欄に入力される値の単位は、図8ではmmである。図8に示す入力欄は、イメージ図の中央の開口を基準としたものであり、図示は省略するが各開口について同様の入力欄が表示される。なお、入力画面には、入力欄のみを表示するようにしてもよい。また、入力画面にイメージ図のみを表示し、情報をイメージ図に直接入力できるようにしてもよい。
する。以下、負のせん断力(外力が反時計回り)を例に説明する。
実施形態に係る鉄筋コンクリートの梁の設計方法によれば、トラス機構の角度φsに近似する近似角度φs´を用いてせん断信頼強度を算出することで、開口の径、開口のかぶり厚、各交点間の距離など、図面から把握可能な数値に基づいて容易にせん断信頼強度を算出することができる。なお、近似角度φs´による誤差は±2%程度であり、十分な精
度であることが確認された。そしてこの精度は、建築学会の指針と比較して高い精度であることが確認された。
2・・・処理装置
3・・・入力装置
4・・・表示装置
5・・・CPU
6・・・メモリ
Claims (6)
- 主筋と、当該主筋と直交する補強筋と、円形又は矩形の開口とを有する鉄筋コンクリートの梁又は柱の設計方法であって、
前記開口が円形の場合には開口の径、前記開口が矩形の場合には当該開口の外接円の径、前記開口のかぶり厚、前記円形の開口の中心又は前記外接円の中心を通り前記主筋と直交する仮想直線と前記主筋との交点と当該仮想直線と前記円形の開口又は前記外接円との交点との間の距離、前記仮想直線と前記主筋との交点と前記仮想直線と前記主筋との交点から最も離れて配置された補強筋と前記主筋との交点との間の距離に基づいてせん断信頼強度を算出し、
前記せん断信頼強度の算出において、前記鉄筋コンクリート内部の応力伝達機構としてのトラス機構であって、コンクリート又は主筋の圧縮力、主筋の引張力、斜め方向のコンクリートの圧縮力、及び補強筋の引張力の釣合いを示すトラス機構の角度に近似する近似角度を用いてせん断信頼強度を算出する、開口を有する鉄筋コンクリートの梁又は柱の設計方法。 - 前記せん断信頼強度の算出において、前記開口が複数ある場合、隣接する円形の開口の中心間の距離、隣接する矩形の開口の外接円の中心間の距離、又は円形の開口の中心と当該円形の開口に隣接する矩形の開口の外接円の中心との間の距離に更に基づいてせん断信頼強度を算出する請求項1に記載の開口を有する鉄筋コンクリートの梁又は柱の設計方法。
- 前記せん断信頼強度の算出において、前記開口が偏心している場合、偏心距離に更に基づいてせん断信頼強度を算出する請求項1又は2に記載の開口を有する鉄筋コンクリートの梁又は柱の設計方法。
- 前記せん断信頼強度の算出において、前記開口が複数ある場合、又は前記開口が偏心している場合、前記開口を基準としてせん断信頼強度を算出する対象領域を区分けし、対象領域毎にせん断信頼強度を算出する請求項1から3の何れか1項に記載の開口を有する鉄筋コンクリートの梁又は柱の設計方法。
- 主筋と、当該主筋と直交する補強筋と、円形又は矩形の開口とを有する鉄筋コンクリートの梁又は柱の設計装置であって、
前記開口が円形の場合には開口の径、前記開口が矩形の場合には当該開口の外接円の径、前記開口のかぶり厚、前記円形の開口の中心又は前記外接円の中心を通り前記主筋と直交する仮想直線と前記主筋との交点と当該仮想直線と前記円形の開口又は前記外接円との交点との間の距離、前記仮想直線と前記主筋との交点と前記仮想直線と前記主筋との交点から最も離れて配置された補強筋と前記主筋との交点との間の距離に基づいてせん断信頼強度を算出する処理装置を備え、
前記せん断信頼強度の算出において、前記鉄筋コンクリート内部の応力伝達機構としてのトラス機構であって、コンクリート又は主筋の圧縮力、主筋の引張力、斜め方向のコンクリートの圧縮力、及び補強筋の引張力の釣合いを示すトラス機構の角度に近似する近似角度を用いてせん断信頼強度を算出する、開口を有する鉄筋コンクリートの梁又は柱の設計装置。 - 主筋と、当該主筋と直交する補強筋と、円形又は矩形の開口とを有する鉄筋コンクリートの梁又は柱の設計プログラムであって、
コンピュータに、
前記開口が円形の場合には開口の径、前記開口が矩形の場合には当該開口の外接円の径、前記開口のかぶり厚、前記円形の開口の中心又は前記外接円の中心を通り前記主筋と直
交する仮想直線と前記主筋との交点と当該仮想直線と前記円形の開口又は前記外接円との交点との間の距離、前記仮想直線と前記主筋との交点と前記仮想直線と前記主筋との交点から最も離れて配置された補強筋と前記主筋との交点との間の距離に基づいてせん断信頼強度を算出するステップを実行させ、
前記せん断信頼強度を算出するステップでは、前記鉄筋コンクリート内部の応力伝達機構としてのトラス機構であって、コンクリート又は主筋の圧縮力、主筋の引張力、斜め方向のコンクリートの圧縮力、及び補強筋の引張力の釣合いを示すトラス機構の角度に近似する近似角度を用いてせん断信頼強度が算出される、開口を有する鉄筋コンクリートの梁又は柱の設計プログラム。
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